كشف تلسكوب جيمس ويب (JWST أو Webb) عن المئات من المجرات القديمة التي يمكن أن تكون من بين الأعضاء الأوائل في الكون – قفزة من حفنة فقط كانت معروفة سابقًا بوجودها في ذلك الوقت.
في وقت مبكر بعد 600 مليون سنة بعد الانفجار العظيمأفادت دراسة جديدة أن هذه المجرات الصغيرة جدًا تتباهى بهياكل معقدة ومجموعات من تشكل النجوم. الدراسة جزء من تعاون دولي يسمى JWST Advanced Deep Extragalactic Survey (JADES) ، والذي جمع ما قيمته شهر من الملاحظات من بقعتين صغيرتين في السماء: واحدة في كوكبة Ursa Minor والأخرى في اتجاه مجموعة Fornax. داخل هذه المنطقة كان هناك أكثر من 700 مجرة شابة تم اكتشافها حديثًا والتي بدت وكأنها تكشف عن الكون في أقرب وقت ممكن
كيفن هاينلين ، أستاذ باحث مساعد في مرصد ستيوارد في أريزونا والمؤلف الرئيسي للدراسة الجديدة: “إذا أخذت الكون بأكمله وقمت بتقليصه إلى فيلم مدته ساعتان ، فإنك تشاهد الدقائق الخمس الأولى من الفيلم”. ، قال أثناء الإعلان عن الاكتشاف يوم الاثنين (5 يونيو) في الاجتماع 242 للجمعية الفلكية الأمريكية المنعقد في البوكيرك وعلى الإنترنت. “هذه هي المجرات التي تبدأ عملية تكوين العناصر والتعقيد الذي نراه في العالم من حولنا اليوم.”
سلطت هذه الاكتشافات الجديدة الضوء على كيفية تشكل المجرات والنجوم الأولى ، مما أدى إلى إنشاء قائمة غنية بالعناصر التي لوحظت في الكون اليوم.
متعلق ب: تلسكوب جيمس ويب الفضائي (JWST) – دليل كامل
في تلك الدقائق الخمس وحدها ، والتي تشير إلى أن عمر الكون يتراوح بين 370 مليون و 650 مليون سنة ، وجد Hainline’s وزملاؤه الذين يدرسون بيانات Webb 717 مجرة صغيرة – والتي تبين أنها أعلى من التوقعات السابقة – تمتد جميعها بالفعل إلى آلاف المجرات. من السنوات الضوئية ، الهياكل الرياضية المعقدة ، ونجوم الولادة في مجموعات متعددة.
قال Hainline في إفادة. “الآن ، يمكننا أن نرى أن بعضها عبارة عن كائنات ممتدة ذات بنية مرئية.”
يُشار إلى المنطقتين المستخدمتين في هذه الدراسة معًا باسم GOODS-South ، وهو اختصار لـ المسح العميق لأصول المراصد الكبرى، وقد تمت دراستها على نطاق واسع من قبل جميع التلسكوبات الفضائية الرئيسية تقريبًا ، بما في ذلك هابل، ال مرصد شاندرا للأشعة السينية وسبيتزر المتقاعد الآن من وكالة ناسا.
على الرغم من هذا الفحص السابق ، فإن 93٪ من المجرات المكتشفة حديثًا والتي رصدها ويب خلال JADES لم يسبق رؤيتها من قبل.
قال هاينلاين خلال عرضه التقديمي يوم الإثنين: “ما كنا نراه من قبل كان مجرد أمثلة أكثر سطوعًا وتطرفًا للمجرات الساطعة في بدايات الكون”. “نحن الآن بصدد البحث عن المزيد من المجرات العادية اليومية في عالم فتي مضطرب.”
لقد نوقش منذ فترة طويلة كيف تم تطهير تلك البيئة الفوضوية والمليئة بالغبار لتصبح الكون الشفاف الذي نراه اليوم. إحدى النظريات الرائدة هي أن هذه المرحلة من تطور الكون تسمى عصر إعادة التأين، حدث بعد حوالي 400000 عام من الانفجار العظيم ، عندما تشكل الجيل الأول من النجوم – الذي يُعتقد أنه يزيد عن 30 إلى 300 ضعف كتلة شمسنا وأكثر سطوعًا بملايين المرات – وأغرق الكون الغامض الضوء الأول.
أعاد ضوء النجوم فوق البنفسجي تأين الكون عن طريق تقسيم ذرات الهيدروجين الوفيرة إلى بروتونات وإلكترونات ، وهي عملية استمرت حتى مليار سنة بعد الانفجار العظيم. ومع ذلك ، يقول عدد قليل من علماء الفلك تدفقات من الثقوب السوداء الهائلة، على غرار ذلك الموجود في قلب مجرتنا درب التبانة ، يمكن أن يكون تسبب في هروب الأشعة فوق البنفسجية من المجرات ، وبالتالي لعب دورًا أكثر أهمية في التطور الكوني مما كان يعتقد سابقًا.
الآن ، يعتقد فريق ثانٍ من برنامج JADES الذي كان يدرس المجرات التي كانت موجودة بين 500 إلى 850 مليون سنة بعد الانفجار العظيم ، أو ما بين خمس إلى ثماني دقائق من الفيلم الذي يستغرق ساعتان ويصف الكون ، أن لديه إجابة على سؤال طويل الأمد.
قال رايان إندسلي ، باحث ما بعد الدكتوراه في جامعة تكساس الذي قاد الدراسة الثانية ، في مؤتمر صحفي يوم الاثنين. “المجرات في بدايات الكون كانت فوضوية بشكل عام في كيفية تشكيلها للنجوم.”
درس فريق Endsley علامات تشكيل النجوم في تلك المجرات المبكرة جدًا ، والتي قدمت نظرة ثاقبة حول كيفية تأين ضوء النجوم للغاز داخل تلك المجرات. وجد الفريق أن واحدة من كل ست مجرات في ذلك الوقت أظهرت انبعاثات خطية قصوى في أطياف المجرة ، وهي ميزة تشعها الذرات المتأينة بواسطة ضوء النجوم عندما تبرد وتندمج مع جزيئات أخرى.
تمثل خطوط الانبعاث هذه دليلاً على أن المجرات المبكرة كانت نشطة في ولادة النجوم ، والتي قامت بعد ذلك بضخ “سيول من فوتونات الأشعة فوق البنفسجية” في مجراتها الخاصة. وبهذه الطريقة ، أصبحت النجوم المبكرة للكون هي المحرك الرئيسي لإعادة التأين الكوني ، على حد قول إندسلي.
قال خلال عرضه التقديمي: “خطوط الانبعاث القصوى هذه شائعة نسبيًا في بداية الكون”. وأضاف في البيان أن “كل مجرة نعثر عليها تقريبًا تظهر علامات خط الانبعاث القوية بشكل غير معتاد والتي تشير إلى تكوّن نجمي حديث مكثف”. “كانت هذه المجرات المبكرة جيدة جدًا في تكوين نجوم ضخمة وساخنة.”
من نفس خطوط الانبعاث ، استنتج فريق إندسلي أيضًا أن المجرات في الكون المبكر ولدت نجومًا في دفعات قصيرة تليها فترات سكونية.
“فجأة سيكون لديك عشرات شموس قال إندسلي للصحفيين في المؤتمر الصحفي يوم الإثنين ، “هذا مهم حقًا لفهمنا لكيفية حدوث إعادة التأين لأن هذه النجوم الضخمة الساخنة كانت منتجة فعالة للغاية لهذه الفوتونات فوق البنفسجية التي كنا بحاجة إلى تأيين كل الهيدروجين في الكون المبكر “.
“متعطش للطعام. طالب. متحمس محترف للزومبي. مبشر شغوف بالإنترنت.”
More Stories
صاروخ فالكون 9 التابع لشركة سبيس إكس يتوقف قبل إطلاقه ملياردير في مهمة خاصة
بقرة بحرية ما قبل التاريخ أكلها تمساح وسمكة قرش، بحسب حفريات
إدارة الطيران الفيدرالية تطلب التحقيق في فشل هبوط صاروخ فالكون 9 التابع لشركة سبيس إكس